Sistemas de apoyo a la decisión para la ordenación del territorio y la planificación ambiental de las zonas costeras

Las zonas costeras y su gestión integradaLas zonas costeras son particularmente valiosas ya que concentran diversos hábitats naturales y variedad de recursos. También son extremadamente importantes y delicadas desde el punto de vista ecológico porque actúan como frontera entre la tierra y el mar y, por tanto, requieren una cuidadosa gestión. El desarrollo sostenible del litoral está sometido a presiones por la divergencia de intereses y las complejidades jurisdiccionales, dada la implicación de diversas autoridades en la utilización de los recursos costeros y la regulación de actividades diferentes.

Las zonas litorales son particularmente valiosas ya que concentran diversos hábitats naturales y variedad de recursos

La gestión integrada de las zonas costeras (ICZM) se centra en la coordinación de estas actividades y acciones dentro en un plan de gestión combinado, e implica la preparación de un plan estratégico para la zona litoral que defina los objetivos y políticas generales para lograr un desarrollo sostenible. Además, las acciones y los planes de gestión específicos de la zona, tanto en el mar como en tierra, se deciden de acuerdo con el plan estratégico. En la mayoría de los casos, la puesta en marcha de estos planes y acciones exige la movilización de diferentes mecanismos políticos y administrativos, de procedimientos y controles, así como el cumplimiento de los requisitos jurídicos, institucionales y económicos. La estrategia de la gestión a largo plazo se transforma en acciones y proyectos concretos durante la fase de puesta en marcha y requiere instrumentos reguladores de apoyo a la gestión sostenible de las actividades costeras. Entre ellos se encuentran la ordenación del territorio, la normativa urbanística, las licencias basadas en la evaluación del impacto ambiental, las directrices de construcción para la línea de costa, las normas y directrices de conservación, etc.

La gestión integrada de las zonas costeras (ICZM) se centra en la coordinación de diversas actividades dentro de un plan de gestión combinado, e implica la preparación de un plan estratégico para la zona litoral

Los requisitos actuales de una ICZM, tal y como se establecen en el documento 'Hacia una estrategia europea de ICZM' y en la Comunicación de la Comisión al Consejo y al Parlamento Europeo sobre 'Gestión integrada de zonas costeras: una estrategia para Europa', destacan la importancia extraordinaria del proceso de toma de decisiones. La planificación ambiental incluye todos los procedimientos relativos a la definición, evaluación y puesta en marcha de la política medioambiental. Además, la planificación ambiental en las zonas costeras toma la forma de desarrollo estratégico de la política medioambiental. Esta política se ve afectada por los patrones espaciales atípicos de las zonas costeras.

La planificación ambiental en las zonas costeras debe tener en cuenta los patrones espaciales atípicos de estas zonas

Cuadro 1. Ejemplos de ICZM El Laboratorio de Planificación Espacial y Ambiental1 tiene actualmente en ejecución diversos programas de investigación y proyectos de gestión de zonas costeras. El Laboratorio prestó apoyo científico al Ministerio de Medio Ambiente, Ordenación del Territorio y Obras Públicas de Grecia durante el Programa Nacional para el Desarrollo Sostenible del Litoral Griego. También ha desarrollado un SDSS para el desarrollo integrado de la isla de Tasos (Grecia) con financiación de la Secretaría General para Investigación y Desarrollo de Grecia. Uno de los objetivos fue desarrollar un sistema a la medida de las necesidades de la comunidad local que pudiera utilizarse desde la prefectura de Kavala, que es responsable de la administración de la isla. Tasos representa un ejemplo típico de ecosistema mediterráneo bajo intensa presión humana, y durante el programa quedó claro que los principios de la ICZN deberían ser la base del SDSS.

La puesta en marcha de ambos programas proporcionó la experiencia y el know-how necesarios para identificar los problemas críticos y las interacciones entre el proceso de toma de decisiones, la planificación ambiental del litoral y las tecnologías de la información. El proceso de entrevistas con el personal de diversos departamentos administrativos también contribuyó a forjar una imagen de sus necesidades en cuanto a tecnologías de la información (TI).

Con el fin de cumplir los requisitos anteriormente enumerados, se creó un SDSS. Sus especificaciones cubren la mayoría de las necesidades de la gestión ICZM y facilitan la planificación ambiental. Entre sus características se encuentran el apoyo al proceso de toma de decisiones (servir a la toma de decisiones administrativas de forma fácil de utilizar e interconectada), el manejo de escalas espaciales variables, el tratamiento flexible de datos a partir de diferentes inputs (entre ellos las bases de datos espaciales y no espaciales) y la gestión del conocimiento (formalismo necesario para representar problemas semiestructurados, técnicas de razonamiento, adquisición de conocimiento, etc.).

El sistema está basado en una arquitectura modular abierta, por lo que se puede modificar fácilmente para abordar diferentes problemas. La figura 1 describe la idea fundamental sobre la que se articula la planificación general del sistema. El sistema integra conocimiento e información para apoyar la toma de decisiones, a fin de proporcionar soluciones a la medida y evaluar escenarios alternativos en el tiempo y en el espacio.

La planificación ambiental requiere el desarrollo, la evaluación y la puesta en práctica de políticas medioambientales costeras para estimular la gestión racional. Esto es más fácil si se formula y se pone en práctica un plan de gestión que:

dé prioridad a la línea de costa, de forma que el grado de control disminuya al alejarse de ella;tenga por objetivo la puesta en práctica de medidas de gestión adecuadas de acuerdo con las diferentes características de cada entidad de la zona litoral (Laboratorio de Planificación Ambiental, 1977).Los pasos necesarios para conseguir estos objetivos incluyen (Coccossis y Dimitriou, 1999, 2003; Dimitriou, 2002):

Identificar y designar zonas de gestión paralelas a la línea de costa que satisfagan los diferentes objetivos políticos. En este caso, se podría utilizar un SDSS para identificar las zonas ideales de acuerdo con criterios específicos y determinar la proyección espacial de las distintas alternativas.Diferenciar las políticas de acuerdo con las especiales características ecológicas, socioeconómicas y de otro tipo de cada entidad costera. En este caso, el SDSS podría aportar un apoyo único a los responsables de las decisiones gracias a su amplio abanico de opciones. La diversificación espacial y las complejidades encontradas en la zona litoral exceden las posibilidades de los sistemas de información geográfica (SIG) y otros sistemas de información convencionales. Los responsables de la toma de decisiones podrían utilizar el SDSS para elegir la mejor política para cada entidad costera y podrían evaluar las consecuencias en el tiempo y en el espacio.Al mismo tiempo, el SDSS podría incorporar los principios generales de la planificación ambiental y de la ICZM, ayudar a los responsables de las decisiones a aclarar y conseguir sus objetivos y respaldar la planificación espacial y la preparación de políticas a nivel nacional, regional y local.En un sistema de ICZM, la planificación ambiental implica identificar las zonas de gestión paralelas a la línea de costa y aplicar diferentes políticas de acuerdo con las características especiales de cada entidad costera

El empleo de los SIG resulta muy adecuado para diferenciar y diversificar las escalas de los complejos patrones de las interacciones en el espacio, para fines de gestión del litoral, mientras que la necesidad de eficacia en los procesos de toma de decisiones requiere el uso de Sistemas de Apoyo a las Decisiones (DSS). Aunque la capacidad de los SIG para almacenar, tratar y analizar datos espaciales (ya sean atributos o datos geográficos) se puede utilizar, junto con su funcionamiento en tiempo real, como apoyo al proceso de toma de decisiones, son principalmente sistemas de tratamiento de datos y, por tanto, no son muy adecuados para tratar problemas complejos. La unión, combinación, intersección, etc. de las diferentes capas junto con las capacidades matemáticas que incorpora, hacen del SIG una herramienta esencial para la evaluación directa del proceso de gestión. No obstante, su poder analítico limitado hace que no pueda proporcionar apoyo suficiente por sí solo.

Los sistemas de información geográfica son una herramienta esencial para evaluar los procesos de gestión medioambiental, pero los sistemas de apoyo a las decisiones para la ordenación del territorio son más adecuados para el análisis que se requiere para encontrar soluciones a problemas concretos

Los SDSS son sistemas basados en las decisiones y la teoría de las decisiones se basa en encontrar la mejor solución a un problema dado. Los problemas se pueden clasificar como estructurados, semiestructurados (poco estructurados) o no estructurados. En la mayoría de los casos, el proceso de ICZM implica intereses en conflicto y presenta características multidimensionales. Los SDSS pueden manejar la mayoría de las situaciones mediante la utilización de información y conocimiento espaciales.

La creación de escenarios, el análisis espacial, y la modelización avanzada requieren lo que se ha denominado conocimiento procedimental, mientras que el llamado conocimiento declarativo es esencial para representar el know-how, el conocimiento y las experiencias humanos. Al incorporar métodos y técnicas de la inteligencia artificial (IA), los SDSS son capaces de utilizar conocimiento declarativo y procedimental simultáneamente. Además, proporcionan a los responsables de las decisiones la capacidad para controlar de forma inteligente la totalidad del proceso de ICZM y utilizar toda la información, los datos y el conocimiento disponibles. La vanguardia de los SDSS inteligentes está moviéndose hacia sistemas inteligentes basados en el conocimiento y hacia combinaciones de redes neuronales, lógica difusa, algoritmos genéticos y sistemas híbridos.

Al incorporar métodos y técnicas de la inteligencia artificial (IA), los SDSS son capaces de utilizar conocimiento declarativo y procedimental simultáneamente, con lo que los responsables de las decisiones pueden controlar el proceso de ICZM de forma inteligente

Lecciones y conclusionesLa utilización de SDSS para delimitar las zonas costeras e identificar y designar las áreas a gestionar puede mejorar la eficiencia del proceso ya que permite, incluso a quien no tiene experiencia previa con los SIG, realizar comparaciones críticas entre alternativas múltiples. Con el uso de los SDSS, los responsables de las decisiones disponen de una imagen y una representación directas de sus decisiones verbales.

Los SDSS incorporan un conjunto de redes neuronales pre-adiestradas para tratar diversas situaciones. La lógica difusa también se puede utilizar para permitir consultas en formato libre, gracias a lo cual los SDSS son más fáciles de utilizar por el usuario

Con el fin de facilitar la elección entre diferentes políticas, los SDSS ofrecen a los responsables de las decisiones la posibilidad de utilizar tanto redes neuronales como lógica difusa. En el primer caso, se utilizan redes neuronales para clasificar las diferentes entidades litorales a nivel nacional. Las distintas redes ya están adiestradas e incorporadas en el SDSS para poder tratar diversas situaciones a petición del usuario.En el segundo caso, se utiliza la 'lógica difusa' en los sistemas de clasificación haciéndolos relativamente fáciles de utilizar por el usuario, ya que le permite expresar los criterios de búsqueda de manera menos restrictiva.El uso de SDSS a nivel local proporciona más funcionalidades y se centra en cuestiones relativas a la planificación ambiental del litoral. El SDSS utiliza un modelo basado en bases de datos espaciales y no espaciales. Se puede especializar en cualquier unidad espacial, pero requiere disponer de bases de datos equivalentes. Es útil para ver esto de forma modular, atendiendo cada uno de los módulos a diferentes usuarios y necesidades.

El primer módulo es adecuado para quienes no tengan ninguna experiencia en SIG. Permite realizar fácilmente varios análisis espaciales. Los comandos seleccionados, las secuencias de comando y los scripts son ejecutados con apretar un botón. Aunque las opciones están predefinidas y adaptadas a las necesidades especiales de gestión de la comunidad local, se pueden utilizar en cualquier situación similar.

El segundo módulo puede evaluar simultáneamente diferentes niveles (capas) de información espacial. El usuario selecciona las capas y después asigna criterios cuantitativos o cualitativos o pesos para cada capa. Este módulo también es útil para crear escenarios.

El tercer módulo se basa en reglas lógicas. El responsable de la toma de decisiones obtiene asesoría, aclaraciones y explicaciones lógicas sobre la solución propuesta a partir de las soluciones del SDSS. El proceso se basa en preguntas del sistema y respuestas del usuario. La principal diferencia entre este módulo de IA y los módulos anteriormente descritos es la presencia de una base de conocimiento. Esta base de conocimiento contiene las reglas relativas al ICZM y se puede actualizar de forma dinámica.

El uso de los SDSS puede mejorar la eficiencia general de los procesos de decisión basados en la ICZM, reduciendo significativamente el tiempo necesario para el proceso, incluso en los procesos espaciales más exigentes

En resumen, el uso de SDSS puede mejorar la eficiencia general de los procesos de decisión basados en la ICZM. El tiempo necesario para el proceso, incluso en los procesos y análisis espaciales más exigentes, se reduce significativamente, en comparación con el tiempo que sería necesario si se utilizan métodos clásicos. A los usuarios les resulta fácil familiarizarse con el SDSS y en la mayor parte de los casos no es necesario adiestramiento previo alguno en SIG o en modelización.

Además, los equipos informáticos necesarios son razonables, y el uso de una única herramienta uniforme para todos los niveles administrativos que tienen que manejar sistemas ICZM facilita el proceso general de toma de decisiones y permite una gestión efectiva. Por último, la arquitectura abierta y modular de los SDSS garantiza la facilidad de futuras ampliaciones y modificaciones.

Si se juzga desde la experiencia, aunque los responsables de las decisiones que intervienen en la planificación ambiental del litoral podrían beneficiarse mucho de estos sistemas de información modernos, suelen haber sido lentos en adoptar estas herramientas innovadoras. En realidad, cuanto mayor es el nivel jerárquico administrativo de una persona, menos interés tiene en utilizar herramientas pioneras. La experiencia anterior, las limitaciones de tiempo y las consideraciones personales son quizás la razón de que el uso de las TI sea algo poco atractivo. Por otra parte, es importante mencionar que normalmente tienen actitudes positivas ante las TI y están de acuerdo en que al menos necesitan mapas compuestos, datos estadísticos y gráficos para tomar las decisiones. En la mayor parte de los casos, utilizan copias en papel (impresas) para apoyar su trabajo. Sin embargo, el material impreso en este caso es estático y requiere mucho tiempo para producirlo o modificarlo. Este proceso, por tanto, es incómodo y no conduce a una toma de decisiones eficaz.

Cualquier persona implicada en la ICZM está de acuerdo en que es necesario mejorar el proceso general mediante una vigilancia continua y una retroalimentación de la información. En esta fase, el uso de los sistemas y las tecnologías de la información podría llegar a ser indispensable. El tratamiento electrónico de datos, los sistemas de tratamiento de transacciones, los sistemas de información para la gestión, los sistemas de automatización de oficinas, los sistemas de apoyo a las decisiones, los sistemas expertos (SE), así como los sistemas de información geográfica (SIG) y los SDSS son todos ellos sistemas de información basados en la informática y dan apoyo a los procesos generales de ICZM de formas diferentes. Aunque una característica fundamental para que cualquier sistema de información obtenga resultados satisfactorios es la precisión y la simplicidad, la complejidad de las interacciones entre los ecosistemas naturales y las acciones humanas que tienen lugar en las zonas costeras, exige soluciones complejas e integradas.

Figura 1. Funcionamiento general del sistema (Dimitriou 2002, p.153).

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Palabras clave

sistemas de apoyo a las decisiones para la ordenación del territorio, inteligencia artificial, ICZM, planificación ambiental

Nota1. Universidad de Tesalia, Departamento de Planificación y Desarrollo Regional.

Referencias

Primer foro ICZM de alto nivel sobre estrategias comunitarias para la gestión integrada de zonas costeras. La Vila Joiosa, España, abril 2002. Coccossis, H. y K. Dimitriou. Development of a DSS for the integrated development of Thassos Island. En: Coastal and Marine Geo-Information Systems. Applying the Technology to the Environment. Volumen 4 de la serie Coastal Systems and Continental Margins. D. Green (ed.), S. King (ed.), E. Long. Kluwer Academic Publishers, 2003, pp.404-410. Coccossis, H. y K. Dimitriou. Development of an expert SDSS for the integrated development of Thassos Island. Studies in Regional & Urban Planning (7), 1999, pp.91-109. Comisión de las Comunidades Europeas. Comunicación de la Comisión al Consejo y al Parlamento Europeo sobre Gestión Integrada de Zonas Costeras: Una estrategia para Europa, septiembre 2000. Dimitriou, K. Spatial Decision Support Systems for Environmental Planning Purposes. Application of Artificial Intelligence in Coastal Zone, Tesis doctoral, Universidad del Egeo, 2002. Environmental Planning Laboratory. Development of a Decision Support for the Integrated Development of Thassos. Universidad del Egeo, Coordinador científico Prof. H. Coccossis, Secretaría General de Investigación y Desarrollo, 1997. Environmental Planning Laboratory. Program for the Sustainable Development of the Greek Coastal Zone. Universidad del Egeo, Coordinador científico Prof. H. Coccossis, Ministerio de Medio Ambiente, Ordenación del Territorio y Obras Públicas, 1997. Comisión Europea. Towards a European Integrated Coastal Zone Management (ICZM), Strategy, General Principles and Policy Options, 1999.ContactosKostas Dimitriou, Environment and Spatial Planning Laboratory, Universidad de Tesalia